في غرفة هادئة لا يوجد فيها أي مغناطيس، لا يزال إلكترونان في مصيدة سيليكونية يشعران بارتعاش خفيف. هذا الارتعاش تخلقه نوى ذرات السيليكون والجرمانيوم، التي تدور بشكل عشوائي مثل إبر البوصلات المكسورة. في الماضي، كان يُعتبر هذا الارتعاش عائقًا، لكنه الآن أصبح أداة قياس بحد ذاته.
قام فيزيائيون من مختبرات HRL بتصنيع جهاز يحتوي على ست نقاط كمومية، لكنهم استخدموا نقطتين فقط، تُعرفان بـ P5 وP6. تحتفظ كل نقطة بإلكترون واحد، ويمكن أن تكون سبيناتهما في نفس الاتجاه أو في اتجاهين متعاكسين. تُسمى هاتان الحالتان بالحالة الثلاثية والحالة المفردة، ويتحول الإلكترونان بينهما بتردد يحدده التفاعل التبادلي. عادةً، يتطلب هذا التحول مغناطيسًا خارجيًا، لكن هنا حل محله تدرج عشوائي من نوى 29Si و73Ge.
ولمنع الإشارة من التلاشي بسرعة كبيرة، استخدم الباحثون سلسلة من النبضات القصيرة التي تعيد الإلكترونات إلى حالتها الأصلية. تشبه هذه التقنية قيام لاعب بارع برمي الصحون في الهواء دون أن تسقط. مع سبعين نبضة، زاد زمن الترابط من 1.17 إلى 74.8 ميكروثانية، أي أن النظام حافظ على الطور الكمومي لفترة أطول بستين مرة.
سمحت المرحلة المقاسة للتذبذبات برسم خريطة للتبادل المتبقي عبر خلية الشحنة: في المركز 30 كيلوهرتز، وعند الحافة 64 كيلوهرتز. وأظهر معدل التخميد قمة عريضة عند تردد تبادلي يتراوح بين 20 و40 ميغاهرتز، مما يشير إلى قناة استرخاء خفية. هذا يشبه اكتشاف باب سري في منزل قديم لم يكن أحد يعلم بوجوده.
ستكون هذه الطريقة مفيدة للدوائر الهجينة حيث تتعايش الكيوبتات شبه الموصلة مع الرنانات فائقة التوصيل. فالمجال المغناطيسي الخارجي غير مقبول هناك، بينما يعمل التدرج الداخلي دائمًا. وهكذا، تحول ارتعاش النوى الذي كان يبدو عيبًا إلى بوصلة تُظهر حالة النظام الكمومي.
المجال المغناطيسي للأرض في المختبر يبلغ حوالي 58 ميكروتسلا، مما يعطي انشقاق زيمان بمقدار 1.6 ميغاهرتز. هذا كافٍ لقمع الاختلاط مع الحالات الثلاثية T±، لكن التدرج الناتج عن النوى أضعف بمقدار 100 مرة.
فكرة استخدام النوى الذرية العشوائية كبوصلة مدمجة تذكرنا برواية غريغ إيغان «الحجر الصحي»، حيث تُدار الحالات الكمومية عبر التفاعل مع البيئة، وليس على الرغم منها.